畜禽養殖場糞污資源化利用技術探究

摘 要：近年來，養殖業在蓬勃發展的同時，畜禽產生的糞污也給自然環境和人身健康安全造成不利影響。糞污資源化利用是解決養殖污染問題的重要途徑，也是實現農業綠色發展的有效措施。通過研究分析畜禽養殖場糞污對大氣、水體、土壤的危害，梳理養殖場糞污處理技術和利用模式，為畜禽養殖場糞污資源化處理及利用提供科學參考，助力實現糞污變廢為寶，推動養殖業綠色高質量發展。

關鍵詞：養殖場；畜禽糞污；資源化利用；技術

中圖分類號：X713 文獻標志碼：A 文章編號：1674-7909（2024）16-142-3

DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.16.032

0 引言

據統計，2023年全國生豬飼養量約11.6億頭，羊飼養量約6.6億只，牛飼養量約1.5億頭，家禽量約236億只，畜禽年產糞污約370億 t［1］。畜禽糞污含有大量的微生物、有機質及藥物殘留等，不經過處理而隨意堆放會釋放有毒有害物質，造成自然生態環境污染，同時也易滋生病菌，威脅畜禽及人類的生命健康。因此，做好養殖場糞污資源化利用工作，對于優化生產生活環境、維護人類健康、促進養殖業可持續發展及推動綠色農業經濟發展等都有重要意義。

1 畜禽養殖場糞污危害

1.1 對大氣的危害

畜禽的排泄物會產生氨氣、硫化氫、甲硫醇、甲烷、一氧化碳、二氧化碳等有毒有害氣體。尤其在高溫高濕的天氣，若畜禽糞污隨意堆放，糞污中的蛋白質、碳水化合物等有機物被微生物發酵分解，會釋放出大量的有毒有害氣體，嚴重影響生態環境。工作人員若長期處在這種環境下，呼吸道黏膜遭受刺激，易誘發呼吸道疾病，影響健康。此外，還會導致畜禽腸道菌群失衡，影響蛋白質、脂質等營養代謝功能，從而影響畜禽生長發育［2-3］。

1.2 對水體的危害

畜禽糞污中含有大量的磷、氮及其他有機物質，其中氨氮濃度達600 mg/L，磷酸鹽濃度高達100 mg/L，遠遠高于自然水體中的含量［4］。若糞污未經處理，隨意排放或經雨水流入地方水體系統，會污染生活用水，導致水體富營養化等，不僅影響魚蝦等水生生物的生長，還給居民生活用水帶來極大的安全隱患，威脅人體健康。

1.3 對土壤的危害

糞污中含有高濃度的氮、磷、鉀等營養物質，過量堆放會超出土壤的凈化能力，直接排放會導致土壤鹽堿化，影響土壤的透氣性和透水性，不利于植物的生長。同時，糞污中還存有大量的大腸桿菌、線蟲等病原體，直接排放容易導致土傳病害，影響植物正常生長。此外，糞污中還存有重金屬、抗生素及其他藥物殘留等有害成分，長期積累會導致土壤重金屬超標，影響土壤微生物菌群結構平衡。

2 畜禽養殖場的糞污處理技術

2.1 預處理技術

2.1.1 水沖糞處理

水沖糞處理是20世紀80年代從國外引入的一種畜禽養殖糞污處理技術，是將糞便、尿液、污水混合收集于糞溝，然后每天用溝端的噴頭放水沖洗數次，使糞水流入貯糞池。該方法能及時有效清除欄舍內的糞污，保持欄舍潔凈。同時，該方法操作簡單，投資費用小，勞動強度低。不過該方法耗水量較大，一般1頭豬每天用水量為20～25 L。此外，糞水混合物后期處理難度較大，投資較高。

2.1.2 水泡糞處理

水泡糞處理是在水沖糞方法的基礎上演變而來，在糞溝中注入一定量的水，將糞尿、沖洗水、飼養用水一起排入糞溝，待1～2月裝滿后，打開糞溝出口閘門，將糞水排入貯糞池。相較于水沖糞，該方法耗水量更少，一般1頭豬每天用水量為10～15 L。

2.1.3 干清糞處理

干清糞處理是通過人工或機械定期將糞便收集到固定場所進行發酵，尿液和沖洗水通過下水道流入池中，然后分別進行處理，從而達到及時有效清除欄舍內的糞污以保持欄舍衛生的目的。干清糞處理分為人工清糞和機械清糞。人工清糞操作簡單、投資費用小、水電消耗小，但勞動力大、效率相對較低。而機械清糞可減少勞動力，提高效率，但投資費用較大。干清糞處理對養殖場的堆放空間及翻堆設備有一定的要求。相較于水沖糞和水泡糞處理，該技術后期污水處理難度降低，投資費用也更少。

2.1.4 固液分離處理

固液分離處理是通過固液分離器（離心機、壓濾機、螺旋擠壓機等）將收集的糞水進行分離處理。通常固液分離器每小時可處理糞污10～15 t，處理后的固體物質含水率可被降低至約40%，而液體部分的懸浮固體含量減少80%［4］。此技術操作簡單、能耗低、效率高，能達到預期的固液分離效果，方便后續糞污的處理利用。

2.1.5 除臭處理

針對畜禽糞污的臭味，通常采取物理法、化學法和生物法進行除臭。物理法是在糞污內加入鋸末、泥炭及秸稈等物料，或者加入碳酸鈣、氯化鈣、沸石等物質，以減少臭味的散發。化學法是將排放的污染物溶解至液體中，然后加入過氧化氫、次氯酸鈉等過氧化劑和適當的催化劑進行氧化。該方法對去除氨氣和硫化氫的效果最高可達100%。生物法是利用微生物的代謝活性，將臭味氣體分解成無毒無味的物質，達到凈化的作用。目前，常見的生物除臭方法有生物濾池、生物洗滌塔、生物滴濾池，國內以生物濾池為主。相較于物理法、化學法，生物法更為經濟高效，且二次污染更小。

2.2 好氧堆肥技術

好氧堆肥是利用微生物在有氧條件下將糞污中的有機物質進行降解，并轉化為穩定的腐殖酸的過程，這是畜禽糞污資源化利用的主要方法。養殖場通常采取槽式或條垛式，將經過預處理的糞渣進行堆肥，每周翻堆2～3次，3周后停止翻堆，讓其自然腐熟。對于濕度較大、黏性較高的糞渣，可通過添加稻殼、秸稈、木屑等膨松物來調節水分和增加含氧量。好氧堆肥技術不僅可以有效去除糞污惡臭味，還能殺死糞污中的大腸桿菌、寄生蟲卵等大部分病原體。但這種傳統的堆肥方式時間較長、氣味較大，可能產生大量溫室氣體（氨氣、一氧化二氮等）和揮發性有機物，且存在氮損失的問題。隨著微生物學的研究深入，目前已經開發出一種利用嗜熱微生物發酵堆肥的技術，即超高溫好氧堆肥技術。相關研究顯示，超高溫好氧堆肥可以將堆肥溫度提高至70 ℃以上，在10～60 min內便可殺死畜禽糞污中的絕大部分病原體，并降解65%以上的木質素物質，這大大縮短了堆肥時間，并提高了堆肥效果［5-6］。

2.3 厭氧發酵技術

厭氧發酵是利用厭氧微生物將糞渣中的有機物進行水解、酸化，逐步轉化為甲烷、二氧化碳和沼渣的過程，能有效處理糞污，減少毒害氣體的排放，降低環境污染，同時還能產生清潔能源。為提高糞渣厭氧消化產甲烷的效率，會采用物理法（機械處理、超聲波處理、熱處理等）、化學法（酸、堿、氧化劑等）和生物法（維生素降解菌、酶制劑）等方法降低糞渣中纖維素的含量。該技術產生的沼氣經提純后可用于發電或直燃，沼渣、沼液可作為肥料還田使用。目前，常見的厭氧發酵反應器有全混式反應器、塞流式反應器、上流式厭氧污泥床反應器、升流式固體反應等。

2.4 發酵床技術

發酵床技術是一種生態、環保、高效、便捷的新型糞污處理技術。該技術是將鋸末、木屑、谷殼和微生物混合的墊料與畜禽糞污混合發酵，快速將糞污降解，可有效去除糞污的惡臭味，實現糞污零排放。該技術能減少糞污對環境的污染，節省水電、人工、飼料的支出，大大降低養殖成本，還可以降低畜禽發病率，提高畜禽養殖效果。此外，使用后的發酵床墊料可直接作為生物有機肥供農作物栽培使用。

2.5 蚯蚓堆肥技術

蚯蚓堆肥技術是利用蚯蚓豐富的消化酶系統將糞污中的有機物質降解，轉化為蚯蚓糞的一種新型糞污處理技術。該技術是將畜禽糞污與谷殼、秸稈或干草等物料按一定比例混合，然后引入蚯蚓（太平2號）堆肥1～2個月后，便可收集蚯蚓糞。蚯蚓糞pH值呈中性，其透氣性、排水性和保水性均很好，含有較高濃度的氮、磷、鉀、有機質、腐殖質等物質，且還含有豐富的有益微生物，具有改良土壤和促進作物生長的作用，是一種綠色、高效的優質生物有機肥料。通常1 kg成年蚯蚓每天約產0.5 kg的蚯蚓糞。另外，蚯蚓堆肥技術培養的蚯蚓也可以作為動物飼料或者中藥材，能額外增加農民的收入。因此，采用蚯蚓堆肥技術不僅可以解決畜禽糞污污染環境的問題，同時還可以產生無公害的有機肥料，提高糞污的附加值，增加農民收入。

3 畜禽養殖場糞污利用模式

3.1 種養循環利用模式

目前，種養循環利用模式是養殖場糞污資源化利用最為常見的模式。養殖場通常將畜禽糞污收集、好氧堆肥處理后，直接作為有機肥用于牧草、果蔬、水稻等作物種植。例如，牛場產生的牛糞經堆肥（好氧堆肥或蚯蚓堆肥）處理后，用于牧草的種植，牧草收割后再飼喂肉牛，實現了養殖業與種植業的有機結合，形成一個農牧業循環發展的良好局面。但值得注意的是，在畜禽堆肥處理及使用過程中需有專業技術人員進行指導，避免植物燒根現象的發生。

3.2 氧化塘模式

氧化塘模式是處理污水的有效方式之一。養殖場將污水排入水塘中，水塘中的微生物降解污水中的有機質，產生二氧化碳供藻類生長繁殖，而藻類經光合作用產生氧氣供微生物生長繁殖，實現菌藻共生，從而達到凈化污水的作用。氧化塘可分為好氧塘、兼性塘、曝氣塘和厭氧塘。當污水有機質含量高和供氧不足時，可將厭氧塘和好氧塘聯合使用，先經過厭氧生物降解，然后再有氧降解，最終達到污水的穩定凈化。此外，氧化塘產生的藻類可作為蛋白飼料飼養魚、鴨等，額外增加農民收入。

3.3 沼氣利用模式

沼氣利用模式也是養殖場糞污資源化利用的常見模式之一。養殖場收集糞污后，在周邊建厭氧發酵池，經過厭氧發酵后產生沼氣，再裝綜合發電裝置，可發電供養殖場使用。此過程產生的沼液、沼渣可作為肥料還田使用。沼氣作為一種環保清潔能源，在我國的開發利用已有幾十年的發展歷程，其中農村地區已建有超1 100萬個的沼氣池，被認為是能源領域的朝陽產業［7］。隨著我國畜牧業的發展，構建區域性沼氣發電、供暖體系，解決糞污污染問題，是養殖業發展的一個重要方向，能有效實現糞污資源的循環再利用。

4 結束語

畜禽糞污資源化利用不僅可以有效解決環境污染問題，同時也可以將糞污變廢為寶，提高其附加值，延伸產業鏈，創造較高的經濟效益。做好畜禽糞污資源化利用工作是推進畜牧業轉型升級的重要舉措。因此，政府相關部門應加大宣傳力度，提高養殖戶的環保意識，優化監管機制，加大資金扶持，指導養殖戶完善糞污處理設施和提高科學處理糞污水平，促進畜禽糞污資源化利用，真正實現農業全產業鏈清潔生產，從而推動農業產業綠色健康高質量發展。

參考文獻：

［1］王家林，楊毅.畜禽養殖糞污治理及綜合利用方式探討［J］.黑龍江糧食，2024（6）：120-122.

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［3］湯善龍.環境氨氣暴露對生長豬骨骼肌脂質代謝的影響及調控機制研究［D］.北京：中國農業科學院，2022.

［4］趙偉玲.養豬場糞污綜合治理技術探討［J］.豬業科學，2024，41（6）：82-84.

［5］何德明.畜禽糞污資源化利用技術研究進展［J］.當代化工研究，2024（11）：6-8.

［6］邢睿智，艾超凡，王夢怡，等.畜禽糞污超高溫好氧堆肥工程案例［J］.農業環境科學學報，2021，40（11）：2405-2411.

［7］吳妙君.加強畜禽養殖糞污處理及資源化利用的策略分析［J］.新農民，2024（17）：108-110.